Roberval


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Moulin Gérard

Professeur Emérite - UTC, Laboratoire Roberval

Contact : gerard.moulin@utc.fr

Recherches actuelles

  • Comportement en flexion 4 points en de l’Inconel 600. Etude de la fissuration et du rôle de la vapeur d’eau

L’effort au niveau du développement de la recherche a été logiquement effectué pour associer à la corrosion les
effets des contraintes soit générées, soit appliquées au moyen d’essais mécaniques. La singularité et l’apport de ces
travaux a là encore été possible au moyen d’essais sur des prototypes expérimentaux permettant de solliciter
mécaniquement sous atmosphères les matériaux, avec suivi de la croissance des couches oxydées en utilisant O18 et
avec emploi de l’émission acoustique pour analyser in situ en continu la dégradation des matériaux en température.
Ce travail a par exemple concerné le comportement mécanique de divers métaux et alliages, dont le Zr et le zircalloy
utilisé dans l’industrie nucléaire, ainsi que l’alliage base nickel ou Inconel 600 utilisé dans la fabrication des tubes de
générateurs de vapeur au niveau des circuits primaires des réacteurs nucléaires à eau pressurisée. Entre autres
résultats, la connaissance de la loi de comportement du métal ou de l’alliage et le recours à la modélisation,
permettent de retrouver le comportement mécanique intrinsèque des couche de corrosion développée (tenacité).

  • Utilisation de l’émission acoustique à haute température

La majorité des travaux font appel à l’émission acoustique pour suivre l’endommagement mécanique des matériaux
en température, sous chargement mécanique et sous atmosphère contrôlée, corrosive ou non. Ce travail à la souscommission
« corrosion – Emission acoustique » du CEFRACOR dont l’objectif est d’éditer un document des bonnes
pratiques de l’émission acoustique dans le domaine de la corrosion des matériaux métalliques.
Le travail se poursuit sur les aspects physiques qui sont à la source des signaux acoustiques émis.

  • Mécanismes de corrosion en milieu humide

La vapeur d’eau est connue pour accélérer les processus de corrosion des matériaux métalliques à haute température
par rapport à un milieu oxydant sec. Un milieu humide a tendance à modifier les caractéristiques mécaniques des
couches de corrosion et leur adhérence sur le substrat métallique. La création d’un Groupe de Recherche (GdR)
rassemblant la majorité des acteurs universitaires français dans le domaine a été réalisée. La complémentarité des
différents participants permet de réaliser des avancées dans le domaine de la compréhension des mécanismes.

  • Analyses chimiques par faisceau d’ions

L’aspect mécanique est relié à l’aspect physico-chimique de la corrosion haute température des alliages métalliques.
Aussi, ces aspects physico-chimiques nécessitent de réaliser des analyses chimiques des couches de corrosion qui
doivent présenter une bonne sensibilité et qui doivent être quantitatives. Pour cette raison, nous avons une
collaboration avec le Laboratoire Pierre Süe du CEA Saclay avec qui nous réalisons ces analyses chimiques à la
microsonde nucléaire (NRA, RBS, …). Pour l’oxygène 18, son utilisation dans notre laboratoire permet de réaliser un
suivi de la diffusion de l’oxygène au cours de la corrosion haute température ; l’objectif est de remonter aux
mécanismes d’oxydation des métaux avec chargements mécaniques, des atmosphères variables (humides ou non), …

Bibliographie

PUBLICATIONS DANS DES REVUES OU PERIODIQUES (AVEC COMITE DE LECTURE)

  • 1 “Interaction between mechanical loading in creep and reactivity of zirconium and Zircaloy in temperature” G. Moulin, R. El Tahhan, J. Favergeon, M. Viennot, P. Berger Materials Science Forum (2006), Vol. 522-523, p. 425-432
  • 2 “Influence of chlorine, sulphur and water vapor on high temperature corrosion of Fe, Cr, Ni alloys for waste incinerators”. G. Moulin, K. Weulersse, J. Favergeon, Materials Science Forum (2006), Vol. 522-523, p. 547-554
  • 3 “The effect of oxide scale on the mechanical behavior of low alloyed steel at high temperature”. J. Favergeon, G. Moulin, A. Makni & L. Lahoche, Materials Science Forum (2006), Vol. 522-523, p. 401-408
  • 4 “, High temperature creep properties of zirconium and Zircaloy-4 in vacuum and oxygen environments” G. Moulin, R. El Tahhan, J. Favergeon, M. Bigerelle, M. Viennot, J of Nuclear Materials (2007), 362 (2-3), p. 309
  • 5 « Comportement thermomécanique de l’alliage 600 en flexion 4 points » A. Haouam, H. Morillot, J. Favergeon, G. Moulin., Revue des Sciences et de la Technologie (2007), Vol. 16, p. 87-95
  • 6 “Effect of the temperature and oxidant atmosphere on Inconel 600 sollicited in 4 point bending” A. Haouam, J. Favergeon, G. Moulin, Cost Issues – Institute of Materials (2007)
  • 7 “ High temperature corrosion of the Si-Mo cast iron in exhaust atmosphere” K. Dawi, J. Favergeon et G. Moulin, Material Science Forum, vols 595-598 (2008), p 743-751
  • 8 , “Oxidation mechanism of the Fe-9Cr-1Mo steel by liquid Pb-Bi eutectic alloy (Part I)” L. Martinelli, F. Babaud-Célérier, A. Terlain, G. Santarini, J. Favergeon, G. Moulin, G. Picard, Cor. scI. (2008)
  • 9 « Zircone, céramique fonctionnelle » G. Moulin, J. Favergeon et G. Béranger, Techniques de l’Ingénieur, N3210 (2008) Editions T.I., p1 à 13.
  • 10 Caractérisation de l’Inconel 600 sollicité en flexion 4 points » A. Haouam, G. Moulin, J. Favergeon, B.Merzoug Revue de Mécanique Appliquée et Théorique, vol 1, 10 (2008) p 737-747

PUBLICATIONS DANS DES ACTES DE CONGRES (AVEC COMITE DE LECTURE)

  • 1 “Interaction between mechanical loading in creep and reactivity of zirconium and Zircaloy in temperature” G. Moulin, R. El Tahhan, J. Favergeon, M. Viennot, P. Berger,
  • 2 “ Comportement thermomécanique de l’alliage 600 en flexion 4 points » A. Haouam, H. Morillot, J. Favergeon, G. Moulin & B. Merzoug, Proc. Congrès maghreb (2007)
  • 3 “High temperature behavior of oxidized mild steel in dry and wet atmospheres”. J. Favergeon, A. Makni, G. Moulin, P. Berger, L. Lahoche & M. Viennot, Proceedings of the International Corrosion Engineering Conference 2007, Mai 2007, Séoul (Corée du Sud) (2007)
  • 4 “Effect of the temperature and oxidant atmosphere on Inconel 600 solicited in 4 point bending” A. Haouam, G. Moulin, J. Favergeon & B. Merzoug, Int. Conf. on Cyclic Operation of Power Plant, Sept 2007, Londres (2007)